Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)

6. szám - LI: Hidrobiológus Napok: „Új módszerek és eljárások a hidrobiológiában” Tihany, 2009. szeptember 30–október 2.

155 neáris összefüggés (y=131,3 x +753,9; r

2=0,8339; P < 0,0001) is. Megjegyezzük, hogy az a-klorofill koncentráció a bakterioplankton abundanciával nem mutatott szignifikáns összefüggést, mely rámutat, hogy a bakterioplankton biomassza jobb funkcionális mutató, mint a sejtek méretének különbözőségével „terhelt" abundancia. Az összes szervesszén koncentráció értékek (1. ábra) is nagyságrendi eltérést mutattak, a legkisebb TOC koncentráció 4,38 mg 1"' a Gyékényesi kavicsbánya-tavat (K), a legnagyobb 42,84 mg 1"' a Fertő Kisherlakni tavát jellemezte. A DOC koncentráció intervallum előbbitől alig különbözött (4,29 mg 1"'" 42,36 mg 1"'), mivel a DOC részesedése a vizek többségében domináns volt, és volt ahol akár 99 %-ot (a Fertő Kisherlakni) is kitett. Kivételek voltak e megállapítás alól a fitoplanktonban gazdag vizek (Kis-Balaton felső tározó, Marcali-tározó), ahol a DOC csupán 52-53 %-ban részesedett, ahol a POC döntő hányadát az algák adták. A lebegőanyagok (1. táblázat) koncentrációjának nagy értékei (50 mg 1"' körüli értékek) is a nagy algakoncentrációval függenek össze. Ezek után nem meglepő, hogy szignifikáns pozitív összefüggést (y=0,0474 x + 0,7016; r

2=0,8625; P < 0,0001) kaptunk az a-klorofill koncentráció és a POC koncentráció értékek között. A színes szervesanyagok okozta színintenzitás (1. táblázat) intervalluma 1,47 mg Pt 1"' és 278 mg Pt 1"' értékek közötti volt, a szélső értékek helye megegyezett a DOC-nál tapasztaltakkal, következésképpen a DOC és Pt-szín értékek között is szignifikáns pozitív összefüggést (y=5,7462 x 36,352; r

2=0,6628; P < 0,0001) találtunk. A kapott egyenlet azt is mutatja, hogy a nagyobb (> 5,7 mg l"

1) DOC koncentrációjú vizek a színesek. Felszíni vizekben a hidrogénperoxid képződést nagyban meghatározza a DOC koncentrációja és összetétele (Cooper et al, 1994; Scully et al., 1996). Ezzel függ össze, hogy azokban a vizekben, ahol a színes szervesananyagok (CDOM) koncentrációja (Pt-szín) nagyobb volt, a fotolízis során több hidrogénperoxid képződött, a pozitív kapcsolat a két változó között szintén szignifikáns (y=9,1542x + 254,4; r

2= 0,6208; P< 0,001). A hidrogénperoxid koncentráció (2. ábra) az eredeti vizekben 174 nM I"

1 és 3444 nM 1"' között változott, a legnagyobb értéket a Nagyherlakniban találtuk. A természetben a H

20

2 képződésében az ultraibolya sugárzás szerepét igazolja, hogy szoros lineáris kapcsolatot találtunk mind az UV-B (305nm) mind az UV-A (340nm) tartományba tartozó KJ értékek és a víz H

20

2 koncentrációja között (sorrendben: y=16,52 x + 81,924; r

2= 0,5536; y=28,948 x + 87,348; r

2= 0,5407). PAR esetében ezt az összefüggést nem tudtuk kimutatni. Az ultraibolya sugárzás indukálta H

20

2 képződésnek további szemléletes bizonyítéka, hogy már három órás besugárzást követően a legtöbb vízben nőtt (2 - 50-szeres növekedés) a H

20

2 koncentráció (2. ábra). Kivételt e megállapítás alól kétféle víztípusnál találtunk, amelyekben nem nőtt a H

20

2 koncentráció. Az egyik a kavicsbánya-tavak, amelyek oldott szervesanyagokban a legszegényebbek, a másik az algákban gazdag vizek (Kis-Balaton felső tározó, Marcali-tározó). Érdekes eredmény, hogy amennyiben úgy sugároztuk be ezeket a vizeket, hogy először algamentesre szűrtük, a H

20

2 koncentráció 20-40-szeresre nőtt. Mivel korábbi eredményeink szerint az ultraibolya sugárzás elnyelésében a fitoplankton szerepe elenyésző, arra lehet következtetni, hogy a képződött H

20

2 az algasejtek (és baktériumsejtek) oxidációjával eliminálódik. Ismert ugyanis, hogy a vizekben a H

20

2 gyors bomlásának hátterében döntően biológiai folyamatok állnak (Moffett & Zafiriou, 1990). A fő enzimrendszerek, amelyek a H

20

2 bomlásáért felelősek, a peroxidáz és kataláz rendszerek, és mindkét rendszer megtalálható intracellulárisan a legtöbb algában, és közülük e tekintetben a leghatékonyabbak a kisméretű algák (Cooper et al., 1994) Természetes viszonyok között még azt is ki lehetett mutatni, hogy a víz H

20

2 koncentrációjának növekedésével a bakterioplankton biomassza a vizsgált tavakban csökkent. Mások kísérletesen igazolták, hogy extrém kis mennyiségű (< 50 nM) H

20

2 édesvízben gátolta a bakterioplankton produkciót (Xenopoulos & Bírd, 1997). Eredményeink igazolják, hogy a napsugárzás (UV-sugárzás) hatása a bakterioplanktonra kettős, direkt gátló és indirekt gátló és serkentő hatás egyaránt érvényesülhet. A vízi mikrobiális élőlényegyüttesek működésének megértése a CDOM fotolízisének ismerete nélkül nem lehetséges. Irodalom Andreae, W. A. (1955) A sensitive method for the estimation of hydrogen peroxide in biological materials. Nature 175: 859-860. Cooper, W. J., D. R SLean&J. H. Carey (

1989) Spatial and temporal patterns of hydrogen peroxide in lake waters. Can. J. Fish. Aquat. Sei. 46: 1227-1231. Cooper, W. J., C. Shao, D. R. S. Lean, A. S. Gordon & F. E. Scully (1994) Factors affecting the distribution of H2O2 in surface waters, p. 391-422. In: Baker, L. A. (Ed) Advances in Chemistry Series 237, Environmental Chemistry of Lakes and Reservoirs Cuthbert, I. D. & P. del Giorgio (1992) Toward a standard method of measuring color in freshwater. Limnol. Oceanogr. 37: 1319-1326. Feljoldy L. (1980) A biológiai vízminősítés. Vízügyi Hidrobiológia 9. VÍZDOK, Budapest, 264 pp. Keresztes Zs. Gy., Fodorpataki L. & V.-Balogh K. (2008) Oldott szervesanyagok fotokémiai bomlása a Balatonban. Hidrológiai Közlöny 88: 81-83. Keresztes Zs. Gy., Somogyi B., Németh B., Fodorpataki L. & V.-Balogh K. (2009) Az ultraibolya sugárzás hatása az oldott szervesanyagok biológiai hozzáférhetőségére. Hidrológiai Közlöny 89: 126128. Kleber, R. J. & G. H. Heiz (1986) Two-method verification of hydrogen peroxide determinations in natural waters. Anal. Chem. 58: 2312-2315. Lindell, M. J., W. Granéli & L. J. Tranvik (1995) Enhanced bacterial growth in response to photochemical transformation of dissolved organic matter. Limnol. Oceanogr. 40: 195-199. Moffett, J. W &0. C. Zafiriou (1990) An investigation of hydrogen peroxide chemistry in surface waters of Vineyard Sound with H

2

1

802 and ,

80

2. Limnol. Oceanogr. 35: 1221-1229. Reynolds, C. S., 1984. The ecology of freshwater phytoplankton. Cambridge University Press pp. 400. Scully, N. M„ D. J. McQeen, D. R. S. Lean & W. J. Cooper (1996) Hydrogen peroxide formation: The interaction of ultraviolet radiation and dissolved organic carbon in lake waters along a 43-75° N gradient. Limnol. Oceanogr. 41: 540-548. Xenopoulos, M. A. & D. F. Bird (1997) Effects of acute exposure to hydrogen peroxide on the production of phytoplankton and bacterioplankton in a mesohumic lake. Photochem. Photobiol.

66:47

1 -478. Köszönetnyilvánítás A munka az OTKA K 63296 anyagi támogatásával készült.